Python实现栈的抽象数据类型与括号匹配解析

"Educoder题目：栈的实现及应用答案解析" 在编程中，栈是一种非常重要的数据结构，属于线性数据结构的一种，它遵循“后进先出”（Last In First Out, LIFO）的原则。栈常用于各种算法和操作中，如括号匹配、递归、函数调用等。在本文件中，我们有两个相关的Python实现，分别展示了栈的基本操作和括号匹配的应用。 首先，我们来看第一个文件 `1-1-mission.py`，它定义了一个名为 `Stack` 的类，通过列表来实现栈的功能。在这个类中，有以下几个核心方法： 1. `__init__(self)`: 构造函数，初始化一个空列表 `self.__list` 作为栈的底层实现。 2. `is_empty(self)`: 判断栈是否为空。如果列表 `self.__list` 为空，则返回 `True`，否则返回 `False`。 3. `push(self, item)`: 将元素 `item` 压入栈顶，即添加到列表的末尾，通过 `append()` 方法实现。 4. `pop(self)`: 弹出栈顶元素，即移除并返回列表的最后一个元素，通过 `pop()` 方法实现。 5. `size(self)`: 返回栈的长度，即列表的元素个数，通过内置函数 `len()` 实现。 在示例代码中，创建了一个栈实例 `stack`，然后接收用户输入的一串数字，将这些数字依次压入栈中。接着，输出栈的长度，并通过 `is_empty()` 检查栈是否为空，如果不为空，则逐个弹出栈顶元素并打印。 接下来，第二个文件 `1-2-mission.py` 展示了栈在解决括号匹配问题中的应用。括号匹配是编程中常见的问题，通常用于检查字符串中的左括号（如 `(`, `[`, `{`）是否与相应的右括号（`)`, `]`, `}`）正确配对。这里定义的 `Stack` 类与前一个文件中的相同，但代码的核心在于如何利用栈来验证括号的匹配性。 基本思路是遍历输入字符串，遇到左括号就压入栈，遇到右括号则检查栈顶的元素是否是对应左括号，如果是则弹出栈顶元素，如果不是则表示括号不匹配。遍历结束后，如果栈为空则表示括号匹配，否则表示存在未匹配的括号。 在实际应用中，栈不仅可以用于括号匹配，还可以解决其他类似的问题，如计算表达式的后缀表达式（逆波兰表示法）、求解斐波那契序列等。掌握栈的原理和使用方法对于编程解决问题具有重要意义。